Задание 21 ЕГЭ по физике

Question

В емкость с гладкими стенками скатился грузик, который может двигаться в этой емкости практически без трения. График зависимости энергии взаимодействия грузика с Землей от его координаты приведен на рисунке. В момент времени $t$ грузик находился в точке $A$ с координатой $x=10$ см и двигался влево с кинетической энергией равной $2,5$ Дж. Способен ли грузик выскользнуть из емкости? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Accepted Answer

1) Поскольку $\vec{N}\bot\vec{v} \Rightarrow$ работа реакции опоры равна $0$. Т.к. сила трения равна нулю, выполняется закон сохранения энергии. Полная механическая энергия грузика:
$E_к+E_п=E_{к1}+E_{п1}=2+2,5=4,5~Дж-const$
2) Полная механическая энергия грузика, равная $4,5$ Дж меньше потенциальной энергии в точке $B$:
$4,5$ Дж$<5$ Дж $=E_{пв}\Rightarrow$ слева грузик из емкости не выскользнет и начнет скользить вправо.
3) Потенциальная энергия в точке $C$ меньше полной механической энергии грузика:
$E_{пс}<4,5$ Дж справа грузик сможет выскочить из емкости.
https://youtu.be/NxDULvZhO20?t=2700

Задание 21 ЕГЭ по физике

Механика